msp430f149技术资料
MSP430F149中文资料--部分
基于MSP430F149的GPS
(芯片篇)
1、系统功能框图
2芯片资料:
MSP430F149:
低电源电压范围:1.8~3.6V
超低功耗:待机模式:1.6uA 关闭模式(RAM保持):0.1uA 活动模式:280uA at 1MHz,2.2V
5种省电模式
6us内从待机模式唤醒
16位RISC结构,125ns指令周期
带内部参考,采样保持和自动扫描特性的12位A/D转换器
有7个捕获/比较寄存器的16位定时器Timer_B 有3个捕获/比较寄存器的16位定时器Timer_A
片内集成比较器
串行在线编程,无需外部编程电压,安全熔丝可编程代码保护.
器件系列包括:–MSP430F133:8KB+256B闪速存储器,256B的RAM –MSP430F135:16KB+256B闪速存储器,512B的RAM –MSP430F147,MSP430F1471:32KB+256B闪速存储器,1KB的RAM –MSP430F148, MSP430F1481:48KB+256B闪速存储器,2KB的RAM –MSP430F149, MSP430F1491:60KB+256B闪速存储器,2KB的RAM
可用封装:64脚方形扁平封装(QFP).
功能框图。
第一章 MSP430F149简介
第一章MSP430单片机简介本章主要内容:一、MSP430单片机是什么以及它的特点;二、MSP430单片机的结构;本章重点内容:MSP430单片机的结构§1.1MSP430系列单片机MSP430系列单片机是美国TI公司1996年推出的一种16位超低功耗单片机,由MSP430单片机CPU和针对不同应用而配置的外设模块构成。
MSP430F149单片机主要特点:超低功耗RAM保持模式耗电:0.1uA实时时钟模式耗电:0.8uA全速模式耗电:250uA/MIPS五种省电模式:LPM0:CPU、MCLK禁止LPM1:CPU、MCLK禁止,若DCO未用则DC发生器禁止LPM2:CPU、MCLK、SMCLK禁止,若DCO未用则自动关闭LPM3:CPU、MCLK、SMCLK、DCO禁止,DC发生器禁止LPM4:CPU、MCLK、SMCLK、ACLK、DCO禁止,DC发生器禁止从待机模式唤醒时间:6us16位RISC,125ns指令周期12位ADC,带内部参考源、采样保持双12位DAC16位定时器Timer_A,带3个捕获/比较寄存器16位定时器Timer_B,带7个捕获/比较寄存器片内比较器A串行在线编程,无需外部编程电压,可编程的保密熔丝代码保护2个异步串行通信接口(USART0,USART1)§1.2MSP430F149单片机结构一、MSP430x14x单片机结构框图如图1-1所示,构成模块有:1、系统时钟振荡器:产生3个时钟信号ACLK、SMCLK、MCLK;2、60KB Flash代码存储器;3、2KB RAM数据存储器;4、8通道12位ADC,转换时间小于10us;5、具有中断功能的P1、P2口;6、普通I/O口P3~P6;7、16位定时器Timer_A,带3个捕获/比较寄存器8、16位定时器Timer_B,带7个捕获/比较寄存器9、片内比较器A、16位看门狗定时器、硬件乘法器10、2个异步串行通信接口(USART0,USART1)11、JTAG调试仿真模块12、16位的CPU二、MSP430x14x单片机封装引脚图如图1-2所示,MSP430x14x单片机芯片总共有64个引脚。
第2章MSP430F149单片机基础知识
2.2 Flash操作 2.2.1 存储空间组织 存储器中的数据: 字节数据可以定位在偶 地址或奇地址; 字数据定位在偶地址: 低字节在偶地址,高字节 在下一个奇地址。
片内RAM、FLASH组织
其余空间:0~200h用于外围接口及部件的地址
2.2.2 Flash操作
Flash存储器: Flash存储器分为信息Flash和程序Flash 以MSP430F449为例: 信息Flash的地址为1000h~10FFh(256字节),程 序Flash的地址为1100h~FFFFh(60K)。 从硬件和功能上来说,信息Flash和程序Flash没有本 质的不同,程序首地址可以是1100h,也可以是1000h; 信息也可以放在1000h~FFFFh的任何位置。
ROM 0FF16h 0FF14h 0FF12h 00000h 4AEBh 0xxxxh PC
0FA34h 0FA32h 0FA30h
0xxxxh 05BC1h 0xxxxh
寄存器 R10 R11 0FA33h
002A8h 002A7h
0xxh 012h 0xxh
002A8h 002A7h 002A6h
//定义Flash 写操作安全值(高位0xA5)
//定义Flash 段擦除允许位(低位0x02)
#define LOCK
(0x0010)
//擦除锁存位,Lock = 1:Flash被锁存(只读)
char *addr; addr = 0xA000;
//申明地址指针变量 //指针指向0xA000
while(FCTL3 & BUSY){} //测试等待BUSY复位位 FCTL1 = FWKEY + ERASE; //允许FLASH段擦除 FCTL3 = FWKEY; //清楚写锁存位 for(addr =(char *) 0xA000;addr<(char *)0xB000; addr += 0x200) *addr = 0;
LT-1B MSP430F149完整原理图
自文档归原著所有LT-1BMSP430F149 学习板原理图技术文档说明:自文档归原著所有,但原理图部分有本人自己画图所得,将原著分开的文档画在一个工作区内,方便查阅。
MSP430F149学习板特点选用16 位超低功耗单片机MSP430F149,此MCU的特点如下:l 1.8V~3.6V超宽供电电压l 5 种低功耗模式,从standby 模式唤醒时间小于6μsl0.1uA RAM 保持l0.8uA 实时时钟模式l2K RAM,60KB+256B Flash Memory(支持IAP)l片内硬件乘法器支持四种乘法运算l两个具有PWM输出单元的16-Bit定时器(TimerA3,TimerB7)l两个UART接口,两个SPI 接口(与UART 复用)l一个8 通道12-Bit模数转换器(ADC),具有片内参考电压源l一个模拟比较器,看门狗电路等开发板上功能全面、板上资源丰富:¾三种可选供电方式(标准稳压器接口、USB 接口、电池接口)¾一个8-Bit 双向电平转换接口(5V--3.3V, 3.3V--5V)¾一个兼容USB2.0 规范、符合USB1.1 规范的标准USB 接口¾一个标准的六芯PS2 接口¾一个符合原厂标准的JTAG 仿真调试端口¾一个蜂鸣器¾一个射频通信模块接口¾一个12-Bit 高精度温度传感器¾一个8 路12-Bit 模数转换器(ADC)接口¾一个标准的1602 液晶接口¾一个标准的12864液晶接口¾一个六位共阴极动态扫描数码管电路¾一个可更换的CPU适配器¾一个RTC实时时钟+纽扣电池¾一个存储容量为256×8-Bit的EEPROM¾一个单路输出8-Bit 数模转换器(DAC)¾一个4×4的矩阵式键盘¾一个4×1的独立式按键(与4×4 的矩阵式键盘复用)¾一个标准的RS232接口¾一个简易的RS485接口¾一个含8 个LED 的流水灯电路(红、黄、绿)¾MCU 的全部IO 都用插针引出,便于二次开发提供电源指示灯和上电自动复位、手动复位电路,全SMD 设计、系统稳定可靠。
第二章 MSP430F149基本时钟系统
DCOR DIVS0 DIVS1 SELS DIVM0 DIVM1 SELM0 SELM1
(0x01) /* DCO 外部电阻使能 */ (0x02) /* SMCLK 2 分频 */ (0x04) /* SMCLK 4 分频*/ (0x08) /* SMCLK 时钟源选择 0:DCOCLK / 1:XT2CLK/LFXT1CLK */ (0x10) /* MCLK 2 分频 */ (0x20) /* MCLK 4 分频 */ (0x40) /* MCLK 时钟源选择 01:DCOCLK*/ (0x80) /* MCLK 时钟源选择 10:有 XT2 则选择 XT2CLK 否则选择 LFXT1CLK*/
/*************************************************
*BCSCTL2 控制位定义
**************************************************/
#define #define #define #define #define #define #define #define
/* Modulation Bit 0 */ /* Modulation Bit 1 */ /* Modulation Bit 2 */ /* Modulation Bit 3 */ /* Modulation Bit 4 */ /* DCO Select Bit 0 */ /* DCO Select Bit 1 */ /* DCO Select Bit 2 */
0——禁止中断
1——允许中断
说明:IE1 中其余位可能被其它模块使用。
5、IFG1:中断标志寄存器 1
7
6
5
4
MSP430F149_ADC12模块
1 概述MSP430F149的ADC12为SAR型12位AD,共有16路输入通道,其中8路独立的外部输入通道,2路接外部Vref+,Vref-,3路内部通道可分别测内部温度传感器、A VCC、和外部参考源。
P6口第二功能为AD输入端。
MSP430F149的10、11分别接外部电压参考源正负极,7脚可将内部电压参考源输出。
ADC12共有18个中断源,公用一个中断向量ADC12_VECTOR。
AD的参考源可选择内部电压参考源或外部电压参考源。
内部电压参考源有1.5V,2.5V可选,使用时向ADC12CTL0写入REFON+ REF2_5V就打开了2.5V。
外部电压参考源由REF+接入。
上电时若不设置参考源,则参考源为系统供电电压3.3V。
2 使用方法概述2.1程序架构中断方式1、设置ADC12工作模式,启动转换,开全局中断,等待中断2、写中断处理函数查询方式设置ADC12工作模式,启动转换,查询中断标志ADC12IFGwhile (!(0x01 & ADC12IFG));转换完毕读取采样值,系统自动清除中断标志2.2 使用概述主要参数配置设置工作方式:sing\\sequence\\re-sing\\re-sequencd;设置转换时间:SHTX设置触发方式:ADC12SC\\MSC\\TimerA\\ TimerB设置通道:外部通道\\内部Temperature sensor设置参考源:系统电压\\内部参考源\\外部参考源其他细节配置一般要配置采样转换模式为脉冲(SHP),打开ADC12(ADC12ON),使能ADC12转换(ENC),使能中断(如果采取中断模式),触发转换(若采用ADC12SC触发)。
解释ADC12模数转换是在SHI的上升沿初始化的。
SHI信号有四个来源:The ADC12SC bit;The Timer_A Output Unit 1;The Timer_B Output Unit 0;The Timer_B Output Unit 1。
MSP430F149中文资料
MSP430单片机的开发及应用设计人:陈小忠西安邮电学院电子信息工程系电子0002班西安邮电学院63# 7100612003年7月目录第一章概述第二章MSP430 F149语言介绍第一节开发环境及程序下载第二节语言介绍第三章MSP430F149 资源的应用介绍及开发第一节中断介绍及存储器段介绍第二节硬件乘法器第三节P口第四节定时器及数模转换第五节时钟模块第六节USART通信模块第七节比较器第八节模数转换第四章MSP430F149开发板的介绍及测试第一节模数转换模块第二节传感器模块第三节外存和实时时钟模块第四节485和232模块第五节电源管理模块及晶振模块第六节PWM波形滤波第一章概述MSP430是德州公司新开发的一类具有16位总线的带FLASH 的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐.它采用16位的总线,外设和内存统一编址,寻址范围可达64K,还可以外扩展存储器.具有统一的中断管理,具有丰富的片上外围模块,片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位的模数转换器、一个看门狗、6路P口、两路USART 通信端口、一个比较器、一个DCO内部振荡器和两个外部时钟,支持8M 的时钟.由于为FLASH 型,则可以在线对单片机进行调试和下载,且JTAG口直接和FET(FLASH EMULATION TOOL)的相连,不须另外的仿真工具,方便实用,而且,可以在超低功耗模式下工作,对环境和人体的辐射小,测量结果为100mw左右的功耗(电流为14mA左右),可靠性能好,加强电干扰运行不受影响,适应工业级的运行环境,适合与做手柄之类的自动控制的设备.我们相信MSP430单片机将会在工程技术应用中得以广泛应用,而且,它是通向DSP系列的桥梁,随着自动控制的高速化和低功耗化 ,MSP430系列将会得到越来越多人的喜爱.通过两过多月的毕业设计,我对MSP430有了初步了解,对内部的硬件资源和自身的汇编语法进行了实验,并开发了一个应用板,并进行了调试.鉴于时间和能力有限,没能对所有的应用一一实验.第二章 MSP430 F149语言介绍MSP430是德州公司的新产品,有独特的开发环境和自身语言,下面是我在毕业设计中对F149的开发环境熟悉中遇到的一些问题的处理和汇编语言的用法及程序中遇到的问题的体会.第一节开发环境及程序下载1.开发环境:在EW23环境下进行编程,汇编,连接,在C—SPY环境下进行调试,下载是在连接之后,调试之前,通过计算机的串口下载的.关于环境的操作,可以参考有关资料,其中可能遇到的问题及解决方法有:(1) .汇编是对源程序而言的,因此必须打开一个源文件才能汇编,而连接是对一个工程文件而言的,连接是对工程文件的所有源代码(包括多个源文件)和数据的定位,因此连接必须打开一个工程文件才能连接.(2) 连接中必须将库文件的路径改正确,且必须选定C—SPY的驱动方式,即在project中的options的xlink的include下修改(先选中)xcl的库路径为$TOOLKIT_DIR$\icc430\msp430F149A.xcl ,选择C—SPY 的驱动drive为simulator或FLASH EMULATION TOOL ,当没连接430片子时可以选simulator,当连接430片子时,选 FLASH EMULATION TOOL进行在线下载调试.(3) 由于430支持汇编语言和C语言两种语言,因此可以在一个工程文件中同时用两种语言,但建议用汇编语言,因为便于在调试时寻找逻辑和指令的联系及地址的定位正确与否.(4) 在在线的C—SPY 的调试中,单步需要将Control的Reatime前的勾取消才能进行单步测试.(5) 在线调试时,不能将58 管脚(复位/非屏蔽中断)外部变高,否则,会强制退出调试环境.2.程序下载原理及脱机工作原理:程序的在线调试是通过JATG口和F149片子的 RST、TCK、TDI、TDO、TMS引脚按一定的时序串行的传递程序代码和数据的,调试指令的命令传递都是通过这些数据线和控制线传递的,下载时序可参见资料1,其中的地址0FFFEH为复位向量的地址,它是程序遇到非屏蔽中断和程序启动的首要地址,地址中存放的是程序段开始的首地址,因此必须把程序段的首地址标号表示在中断向量中或程序伪指令的开头位置,否则,连接时将会出错,具体的表示方法在下一节中表示.程序的下载和在线调试的电源是通过计算机在JATG提供的,不须另外给加电源.脱机工作时,是将F149的电源线上电,此时的复位时序同下载后在线复位的时序一样,只是时钟是通过F149内部时钟DCO提供的,上电后,程序将复位向量0FFFE中的地址装入PC,PC开始从程序段的首地址开始执行.脱机工作启动不需要任何操作,只需上电即可,电压要大于1.8v,一般取3v左右,另外,在脱机工作时,可以给RST端口加一个低电平脉冲以复位从程序开始重新执行.第二节指令介绍MSP430有自身语言,汇编语言也不同于其他类型的单片机,伪指令也是变幻魔测,但又很重要,下面是我毕业设计的一些尝试、出问题的地方.也可参见资料。
MSP430F149介绍文档
P3DIR |= BIT4; //将P3.4设置为输出方向
P3OUT |= BIT3; //使P3.4输出高电平(实验板上初始化灯的状态为熄//灭)
while(1) {
P3OUT ^= BIT4; //灯的状态取反
Delay(); //调用延时子程序
}
}
/*******以下是一个不精确的延时子程序****(i=0;i<1000;i++)
for(j=0;j<110;j++);
}
将该程序烧入MSP430测试,看现象。
开发板给出的源码程序通常使用以下程序作为延时程序
i=50000;
do(i--);
while(i!=0);
课程入门介绍
MSP430引脚介绍(芯片图参考数据手册第3页)
58脚RST/NMI为430单片机的复位引脚(低电平有效)。
1脚DVCC,63脚DVSS为数字电源接口。
64脚AVCC,62脚AVSS为模拟电源接口。
注意:MSP430系列单片机的供电电压为1.8V~3.6V。
说明(在MSP430小系统中数字电源地与模拟电源地必须通过0欧电阻连接起来以防止数字电路产生的高频信号对模拟电路造成影响)
54脚TDO/TDI,55脚TDI/TCLK,56脚TMS,57脚TCK为JTAG接口(同时拥有仿真器和编程器的功能),用于下载程序并实现硬件在线仿真。
具体引脚功能参考《MSP430英文数据手册.pdf》8页
I/O口的操作
P1~P6的公有寄存器位为PXSEL,PXDIR,PXOUT,PXIN。
其中P1,P2相对于P3,P4,P5,P6还多出了3个寄存器PXIE,PXIES,PXIFG,这三个寄存器是用于设置开启P1,P2的外部触发中断使用的(其中X可以为1,2,3,4,5,6)。
MSP430F149简易数控直流电源
94年“简易数控直流电源”设计要求一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。
其原理示意图如下:二、设计要求1.基本要求(1)输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V,纹波不大于10mV;(2)输出电流:500mA;(3)输出电压值由数码管显示;(4)由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增减;(5)为实现上述几部件工作,自制一稳压直流电源,输出±15V,+5V。
2.发挥部分(1)输出电压可预置在0~9.9V之间的任意一个值;(2)用自动扫描代替人工按键,实现输出电压变化(步进0.1V不变);(3)扩展输出电压种类(比如三角波等)。
三、评分意见项目得分方案设计与论证、理论计算与分析、电路图30基本要求实际完成情况50总结报告20完成第一项5完成第二项15发挥部分完成第三项20且可以方便实现人性化很强的人机界面(键盘输入和液晶输出)。
比之与其它方案,方案三在实现设计要求上有着很大的优越性:不需要外接D/A转换芯片;不需要复杂的参考电压产生电路;不需要外接总线驱动就可以方便实现键盘和液晶显示;MSP430F149内部有足够的存储空间,足以存储程序和显示所需要的汉字字模,不需要扩展存储;MSP430F149有多种低功耗工作模式,通过合理的程序控制可以方便实现低功耗运行。
MSP430F149内部有16位的硬件乘法器,可以快速实现乘法运算;MSP430F149使用的指令简单,只有27条指令,指令周期短,数值计算能力强大。
鉴于以上种种优点,我们最终选择了MSP430F149单片机作为我们的控制中心,并且采用了第三种方案来实现设计的要求。
二.工作原理及电路设计1.工作原理PWM ( pulse-width modulated)脉宽调制信号是一种具有固定周期T,占空比可调的数字信号(如图所示)。
如果PWM 信号的占空比随时间变化,那么通过滤波之后的输出信号将是幅度变化的模拟信号。
因此通过控制PWM 信号的占空比就可以产生不同的模拟信号。
MSP430F149 FLASH存储模块
MSP430F149的存储器结构及FLASH读写1 概述1.1 FLASH特点写操作只能将1改写为0,不能将0改写成1。
FLASH擦除后所有单元变为1,擦除操作只能针对整个段。
FLASH在擦除前不能被改写。
1.2 MSP430F149存储器编址方式MSP430F149的ROM为60K+256B的FLASH,RAM为2K。
MSP430存储器采用冯诺依曼结构,RAM和ROM合在一起编址。
MSP430F149内部集成有FLASH控制器,可以简化对FLASH的操作。
64K的寻址空间分为RAM、FLASH。
RAM分两块:1、寄存器(0000H-01FFH),存放特殊寄存器、设备寄存器、变量与堆栈。
2、数据RAM(01FFH-),存放各种变量、中间结果、堆栈。
FLASH分两块:1、主FLASH 一般用于存放程序代码。
2、信息FLASH(InfoFlash)用作掉电后保存少量数据。
分为InfoA(0X1080-0X10FF)和InfoB(0X1000-0X1080),每段各128B。
1.3 操作三种操作:读取、擦除(只能针对段擦除)、写入(可以写入单个字节)。
2使用方法2.1 程序架构读取FLASH方法和读取RAM方法相同。
写和擦除FLASH要进行如下配置:配置寄存器制定指针地址写数据/复制数据配置寄存器2.2 参数配置主要配置三个寄存器FCTL1,FCTL2,FCTL3。
1、配置FLASH控制器时钟。
时钟要求控制在250-470Khz之间。
FCTL2 = FWKEY + FSSEL0 + FN0; //2分频2、用指针指向地址Unsigned char *ptr= (unsigned char *) 0x1080;3、进入写模式或擦除模式FCTL1=FWKEY+WRT;或FCTL1=FWKEY+ERASE4、清除锁定位FCTL3=FWKEY;5、写数据*ptr=0x30;或擦除*ptr=0;6、退出写状态,恢复锁存FCTL1=FWKEY;FCTL3=FWKEY+LOCK;2.3 说明上电FLASH默认状态是读。
MSP430F149数据手册_引脚图_参数
An IMPORTANT NOTICE at the end of this data sheet addresses availability,warranty,changes,use in safety-critical applications,intellectual property matters and other important disclaimers.PRODUCTION DATA.MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 20181Device Overview1.1Features•Low Supply Voltage Range,1.8V to 3.6V •Ultra-Low Power Consumption:–Active Mode:280µA at 1MHz,2.2V –Standby Mode:1.6µA–Off Mode (RAM Retention):0.1µA •Five Power-Saving Modes•Wakeup From Standby Mode in Less Than 6µs •16-Bit RISC Architecture,125-ns Instruction Cycle Time•12-Bit Analog-to-Digital Converter (ADC)With Internal Reference,Sample-and-Hold,and Autoscan Feature•16-Bit Timer_B With Seven Capture/Compare-With-Shadow Registers•16-Bit Timer_A With Three Capture/Compare Registers•On-Chip Comparator•Serial Onboard Programming,No External Programming Voltage Needed,Programmable Code Protection by Security Fuse•Serial Communication Interface (USART),Functions as Asynchronous UART or Synchronous SPI Interface–Two USARTs (USART0,USART1)On MSP430F14x and MSP430F14x1Devices –One USART (USART0)On MSP430F13x Devices•Family Members (Also See Device Comparison )–MSP430F133–8KB +256Bytes of Flash Memory,256Bytes of RAM –MSP430F135–16KB +256Bytes of Flash Memory,512Bytes of RAM–MSP430F147,MSP430F1471–32KB +256Bytes of Flash Memory,1KB of RAM–MSP430F148,MSP430F1481–48KB +256Bytes of Flash Memory,2KB of RAM–MSP430F149,MSP430F1491–60KB +256Bytes of Flash Memory,2KB of RAM 1.2Applications•Sensor Systems •Industrial Controls•Hand-Held Meters1.3DescriptionThe Texas Instruments MSP430™family of ultra-low-power microcontrollers (MCUs)consist of several devices featuring different sets of peripherals targeted for various applications.The architecture,combined with five low-power modes is optimized to achieve extended battery life in portable measurement applications.The device features a powerful 16-bit RISC CPU,16-bit registers,and constant generators that attribute to maximum code efficiency.The digitally controlled oscillator (DCO)allows wake-up from low-power modes to active mode in less than 6µs.The MSP430F13x,MSP430F14x,and MSP430F14x1MCUs support two built-in 16-bit timers,a fast 12-bit ADC on the MSP430F13x and the MSP430F14x devices,one USART on the MSP430F13x devices or two USARTs on the MSP430F14x and MSP430F14x1devices,and 48I/O pins.The hardware multiplier enhances the performance and offers a broad code and hardware-compatible family solution.For complete module descriptions,see the MSP430x1xx Family User’s Guide .XT2IN XT2OUTTMS TCK TDI/TCLK TDO/TDIRST/NMIR 2MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 2018Device Overview Copyright ©2000–2018,Texas Instruments Incorporated(1)For the most current device,package,and ordering information,see the Package Option Addendum in Section 8,or see the TI website at .(2)The sizes shown here are approximations.For the package dimensions with tolerances,see the Mechanical Data in Section 8.Device Information (1)PART NUMBERPACKAGE BODY SIZE (2)MSP430F149IPM LQFP (64)10mm ×10mm MSP430F149IPAG TQFP (64)10mm ×10mm MSP430F1491IRTD VQFN (64)9mm ×9mm1.4Functional Block DiagramsFigure 1-1shows the functional block diagram for the MSP430F13x MCUs.Figure 1-1.Functional Block Diagram,MSP430F13xXT2OUTTMS TCK TDI/TCLK TDO/TDIRST/NMIRR 3MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 2018Device Overview Copyright ©2000–2018,Texas Instruments Incorporated Figure 1-2.Functional Block Diagram,MSP430F14xFigure 1-3shows the functional block diagram for the MSP430F14x1MCUs.Figure 1-3.Functional Block Diagram,MSP430F14x14MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 2018Table of Contents Copyright ©2000–2018,Texas Instruments IncorporatedTable of Contents1Device Overview (1)1.1Features ..............................................11.2Applications ...........................................11.3Description ............................................11.4Functional Block Diagrams (2)2Revision History .........................................53Device Comparison . (6)3.1Related Products (6)4Terminal Configuration and Functions (7)4.1Pin Diagrams .........................................74.2Signal Descriptions (105)Specifications (16)5.1Absolute Maximum Ratings (16)5.2ESD Ratings........................................165.3Recommended Operating Conditions ...............165.4Supply Current Into AV CC and DV CC ExcludingExternal Current .....................................175.5Thermal Resistance Characteristics ................185.6Schmitt-Trigger Inputs –Ports P1,P2,P3,P4,P5,and P6...............................................185.7Standard Inputs –RST/NMI,JTAG (TCK,TMS,TDI/TCLK,TDO/TDI)...............................185.8Inputs –Px.y,TAx,TBx............................185.9Leakage Current ....................................195.10Outputs –Ports P1,P2,P3,P4,P5,and P6.......195.11Output Frequency ..................................195.12Typical Characteristics –Ports P1,P2,P3,P4,P5,and P6Outputs (20)5.13Wake-up Time From LPM3.........................215.14RAM .................................................215.15Comparator_A .......................................215.16Typical Characteristics –Comparator_A ............225.17PUC and POR ......................................235.18DCO Frequency .....................................245.19DCO When Using R OSC .............................255.20Crystal Oscillator,LFXT1...........................265.21Crystal Oscillator,XT2..............................265.22USART0,USART1..................................265.2312-Bit ADC,Power Supply and Input RangeConditions ...........................................275.2412-Bit ADC,External Reference ....................275.2512-Bit ADC,Built-In Reference . (28)5.2612-Bit ADC,Timing Parameters....................305.2712-Bit ADC,Linearity Parameters ...................305.2812-Bit ADC,Temperature Sensor and Built-In V MID315.29Flash Memory .......................................315.30JTAG Interface ......................................325.31JTAG Fuse.........................................326Detailed Description (33)6.1CPU .................................................336.2Instruction set .......................................346.3Operating Modes ....................................346.4Interrupt Vector Addresses ..........................356.5Bootloader (BSL)....................................356.6JTAG Fuse Check Mode ............................366.7Memory ..............................................366.8Peripherals ..........................................406.9Input/Output Diagrams (48)7Device and Documentation Support (59)7.1Getting Started and Next Steps .....................597.2Device Nomenclature ...............................597.3Tools and Software .................................617.4Documentation Support .............................627.5Related Links ........................................637.6Community Resources ..............................637.7Trademarks ..........................................637.8Electrostatic Discharge Caution .....................647.9Export Control Notice ...............................647.10Glossary .............................................648Mechanical,Packaging,and OrderableInformation (65)5MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 2018Revision History Copyright ©2000–2018,Texas Instruments Incorporated 2Revision HistoryNOTE:Page numbers for previous revisions may differ from page numbers in the current version.Changes from February 12,2009to May 23,2018Page•Document format and organization changes throughout ........................................................................1•Added Section 1.2,Applications ....................................................................................................1•Added Section 3,Device Comparison ............................................................................................6•Added Section 5.2,ESD Ratings ..................................................................................................16•Removed note (2)with duplicate information from the f LFXT1parameter in Section 5.3,Recommended OperatingConditions ...........................................................................................................................16•Removed duplicate conditions "XTS =0,SELM =0or 1"from the second row of Test Conditions on the I (AM)parameter in Section 5.4,Supply Current Into AV CC and DV CC Excluding External Current ..............................17•Added Section 5.5,Thermal Resistance Characteristics ......................................................................18•Removed ADC12DIV from the equation in the TYP value of the t CONVERT parameter (because ADC12CLK isafter division)in Section 5.26,12-Bit ADC,Timing Parameters ..............................................................30•Changed all instances of bootstrap loader to bootloader throughout document ............................................35•Added Section 7,Device and Documentation Support (59)6MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 2018Device Comparison Copyright ©2000–2018,Texas Instruments Incorporated(1)For the most current package and ordering information,see the Package Option Addendum in Section 8,or see the TI website at.(2)Package drawings,thermal data,and symbolization are available at .(3)Each number in the sequence represents an instantiation of Timer_A with its associated number of capture/compare registers and PWM output generators available.For example,a number sequence of 3,5would represent two instantiations of Timer_A,the first instantiation having 3and the second instantiation having 5capture/compare registers and PWM output generators,respectively.(4)Each number in the sequence represents an instantiation of Timer_B with its associated number of capture/compare registers and PWM output generators available.For example,a number sequence of 3,5would represent two instantiations of Timer_B,the first instantiation having 3and the second instantiation having 5capture/compare registers and PWM output generators,respectively.3Device ComparisonTable 3-1summarizes the features of the device variants in this data sheet.Table 3-1.Device Comparison (1)(2)Device Flash SRAM Timer_A (3)Timer_B (4)USART COMP_AADC12(Channels)I/Os Package MSP430F14960KB 2KB 372184864-pin PM 64-pin PAG 64-pin RTD MSP430F149160KB 2KB 372184864-pin PM 64-pin RTD MSP430F14848KB 2KB 372184864-pin PM 64-pin PAG 64-pin RTD MSP430F148148KB 2KB 372184864-pin PM 64-pin RTD MSP430F14732KB 1KB 372184864-pin PM 64-pin PAG 64-pin RTD MSP430F147132KB 1KB 372184864-pin PM 64-pin RTD MSP430F13516KB512bytes331184864-pin PM 64-pin PAG 64-pin RTD MSP430F1338KB 256bytes 331184864-pin PM 64-pin PAG 64-pin RTD3.1Related ProductsFor information about other devices in this family of products or related products,see the following links.TI 16-bit and 32-bit microcontrollers High-performance,low-power solutions to enable the autonomousfuture Products for MSP430ultra-low-power microcontrollersOne platform.One ecosystem.Endlesspossibilities.Products for other MSP430microcontrollers MCUs for metrology,monitoring,system control,andcommunications Companion Products for MSP430F149Review products that are frequently purchased or used with thisproduct.Reference Designs The TI Designs Reference Design Library is a robust reference design library thatspans analog,embedded processor,and connectivity.Created by TI experts to help you jump start your system design,all TI Designs include schematic or block diagrams,BOMs,and design files to speed your time to market.171819P5.4/MCLK P5.3P5.2P5.1P5.0P4.7/TBCLK P4.6P4.5P4.4P4.3P4.2/TB2P4.1/TB1P4.0/TB0P3.7P3.6P3.5/URXD0484746454443424140393837363534332012345678910111213141516DV CC P6.3/A3P6.4/A4P6.5/A5P6.6/A6P6.7/A7V REF+XIN XOUT Ve REF+V REF−/Ve REF−P1.0/TACLK P1.1/TA0P1.2/TA1P1.3/TA2P1.4/SMCLK21222324P 5.6/A C L K T D O /T D I 63626160596458A V P 6.2/A 2P 6.1/A 1P 6.0/A 0R S T /N M I T C K T M S P 2.6/A D C 12C L K P 2.7/T A 0P 3.0/S T E 0P 3.1/S I M O 0P 1.7/T A 2P 2.1/T A I N C L K P 2.2/C A O U T /T A 0P 2.3/C A 0/T A 1P 2.4/C A 1/T A 2P 2.5/R o s c 5655545725262728295352P 1.5/T A 0X T 2I N X T 2O U T 515049303132P 3.2/S O M I 0P 3.3/U C L K 0P 3.4/U T X D 0P 5.7/T B O U T HT D I /T C L K P 5.5/S M C L KA V D V P 1.6/T A 1P 2.0/A C L K C CS SS S7MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 2018Terminal Configuration and Functions Copyright ©2000–2018,Texas Instruments Incorporated 4Terminal Configuration and Functions4.1Pin DiagramsFigure 4-1shows the pinout for the MSP430F133and MSP430F135MCUs in the 64-pin PM,PAG,and RTD packages.Figure 4-1.64-Pin PM,PAG,or RTD Package (Top View)for MSP430F133and MSP430F135171819P5.4/MCLK P5.3/UCLK1P5.2/SOMI1P5.1/SIMO1P5.0/STE1P4.7/TBCLK P4.6/TB6P4.5/TB5P4.4/TB4P4.3/TB3P4.2/TB2P4.1/TB1P4.0/TB0P3.7/URXD1P3.6/UTXD1P3.5/URXD0484746454443424140393837363534332012345678910111213141516DV CC P6.3/A3P6.4/A4P6.5/A5P6.6/A6P6.7/A7V REF+XIN XOUT Ve REF+V REF−/Ve REF−P1.0/TACLK P1.1/TA0P1.2/TA1P1.3/TA2P1.4/SMCLK21222324P 5.6/A C L K T D O /T D I 63626160596458A V P 6.2/A 2P 6.1/A 1P 6.0/A 0R S T /N M I T C K T M S P 2.6/A D C 12C L K P 2.7/T A 0P 3.0/S T E 0P 3.1/S I M O 0P 1.7/T A 2P 2.1/T A I N C L K P 2.2/C A O U T /T A 0P 2.3/C A 0/T A 1P 2.4/C A 1/T A 2P 2.5/R o s c 5655545725262728295352P 1.5/T A 0X T 2I N X T 2O U T 515049303132P 3.2/S O M I 0P 3.3/U C L K 0P 3.4/U T X D 0P 5.7/T B O U T HT D I /T C L K P 5.5/S M C L KA V D V P 1.6/T A 1P 2.0/A C L K C CS SS S8MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 2018Terminal Configuration and FunctionsCopyright ©2000–2018,Texas Instruments IncorporatedFigure 4-2shows the pinout for the MSP430F147,MSP430F148,and MSP430F149MCUs in the 64-pin PM,PAG,and RTD packages.Figure 4-2.64-Pin PM,PAG,or RTD Package (Top View)for MSP430F147,MSP430F148,and MSP430F149171819P5.4/MCLK P5.3/UCLK1P5.2/SOMI1P5.1/SIMO1P5.0/STE1P4.7/TBCLK P4.6/TB6P4.5/TB5P4.4/TB4P4.3/TB3P4.2/TB2P4.1/TB1P4.0/TB0P3.7/URXD1P3.6/UTXD1P3.5/URXD0484746454443424140393837363534332012345678910111213141516DV CC P6.3P6.4P6.5P6.6P6.7ReservedXIN XOUT DV SS DV SSP1.0/TACLK P1.1/TA0P1.2/TA1P1.3/TA2P1.4/SMCLK21222324P 5.6/A C L K T D O /T D I 63626160596458A V P 6.2P 6.1P 6.0R S T /N M I T C K T M S P 2.6P 2.7/T A 0P 3.0/S T E 0P 3.1/S I M O 0P 1.7/T A 2P 2.1/T A I N C L K P 2.2/C A O U T /T A 0P 2.3/C A 0/T A 1P 2.4/C A 1/T A 2P 2.5/R o s c 5655545725262728295352P 1.5/T A 0X T 2I N X T 2O U T 515049303132P 3.2/S O M I 0P 3.3/U C L K 0P 3.4/U T X D 0P 5.7/T B O U T HT D I /T C L K P 5.5/S M C L KA V D V P 1.6/T A 1P 2.0/A C L K C CS SS S9MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 2018Terminal Configuration and Functions Copyright ©2000–2018,Texas Instruments Incorporated Figure 4-3shows the pinout for the MSP430F1471,MSP430F1481,and MSP430F1491MCUs in the 64-pin PM and RTD packages.Figure 4-3.64-Pin PM or RTD Package (Top View)for MSP430F1471,MSP430F1481,and MSP430F149110MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 2018Terminal Configuration and FunctionsCopyright ©2000–2018,Texas Instruments Incorporated4.2Signal DescriptionsTable 4-1describes the signals for the MSP430F13x and MSP430F14x MCUs.See Table 4-2for the MSP430F14x1signal descriptions.Table 4-1.Signal Descriptions for MSP430F13x and MSP430F14xSIGNAL NAME PIN NO.I/O DESCRIPTIONAV CC 64Analog supply voltage,positive terminal.Supplies the analog portion of the ADC.AV SS 62Analog supply voltage,negative terminal.Supplies the analog portion of the ADC.DV CC 1Digital supply voltage,positive terminal.Supplies all digital parts.DV SS63Digital supply voltage,negative terminal.Supplies all digital parts.P1.0/TACLK 12I/O General-purpose digital I/O pin Timer_A,clock signal TACLK inputP1.1/TA013I/OGeneral-purpose digital I/O pinTimer_A,capture:CCI0A input,compare:Out0output BSL transmitP1.2/TA114I/O General-purpose digital I/O pinTimer_A,capture:CCI0A input,compare:Out0output BSL transmitP1.3/TA215I/O General-purpose digital I/O pinTimer_A,capture:CCI2A input,compare:Out2output P1.4/SMCLK 16I/O General-purpose digital I/O pin SMCLK signal outputP1.5/TA017I/O General-purpose digital I/O pin Timer_A,compare:Out0output P1.6/TA118I/O General-purpose digital I/O pin Timer_A,compare:Out1output P1.7/TA219I/O General-purpose digital I/O pin Timer_A,compare:Out2output/P2.0/ACLK 20I/O General-purpose digital I/O pin ACLK outputP2.1/TAINCLK21I/OGeneral-purpose digital I/O pin Timer_A,clock signal at INCLK P2.2/CAOUT/TA022I/OGeneral-purpose digital I/O pin Comparator_A outputTimer_A,capture:CCI0B input BSL receiveP2.3/CA0/TA123I/OGeneral-purpose digital I/O pin Timer_A,compare:Out1output Comparator_A inputP2.4/CA1/TA224I/O General-purpose digital I/O pin Timer_A,compare:Out2output Comparator_A inputP2.5/R OSC 25I/O General-purpose digital I/O pininput for external resistor defining the DCO nominal frequency P2.6/ADC12CLK 26I/O General-purpose digital I/O pin Conversion clock for ADC P2.7/TA027I/O General-purpose digital I/O pin Timer_A,compare:Out0outputP3.0/STE028I/O General-purpose digital I/O pinSlave transmit enable for USART0in SPI mode P3.1/SIMO029I/O General-purpose digital I/O pinSlave in/master out of USART0in SPI mode P3.2/SOMI030I/O General-purpose digital I/O pinSlave out/master in of USART0in SPI modeP3.3/UCLK031I/O General-purpose digital I/OUSART0clock:external input in UART or SPI mode,output in SPI mode P3.4/UTXD032I/OGeneral-purpose digital I/O pinTransmit data out for USART0in UART mode11MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 2018Terminal Configuration and Functions Copyright ©2000–2018,Texas Instruments IncorporatedTable 4-1.Signal Descriptions for MSP430F13x and MSP430F14x (continued)SIGNAL NAMEPIN NO.I/O DESCRIPTION (1)MSP430F14x devices onlyP3.5/URXD033I/O General-purpose digital I/O pin Receive data in for USART0in UART mode P3.6/UTXD1(1)34I/O General-purpose digital I/O pin Transmit data out for USART1in UART mode P3.7/URXD1(1)35I/O General-purpose digital I/O pin Receive data in for USART1in UART mode P4.0/TB0.36I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI0A or CCI0B input,compare:Out0output P4.1/TB137I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI1A or CCI1B input,compare:Out1output P4.2/TB238I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI2A or CCI2B input,compare:Out2output P4.3/TB3(1)39I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI3A or CCI3B input,compare:Out3output P4.4/TB4(1)40I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI4A or CCI4B input,compare:Out4output P4.5/TB5(1)41I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI5A or CCI5B input,compare:Out5output P4.6/TB6(1)42I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI6A or CCI6B input,compare:Out6output P4.7/TBCLK43I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,clock signal TBCLK input P5.0/STE1(1)44I/O General-purpose digital I/O pin Slave transmit enable for USART1in SPI mode P5.1/SIMO1(1)45I/O General-purpose digital I/O pin Slave in/master out of USART1in SPI mode P5.2/SOMI1(1)46I/O General-purpose digital I/O pin Slave out/master in of USART1in SPI mode P5.3/UCLK1(1)47I/O General-purpose digital I/O pin USART1clock:external input in UART or SPI mode,output in SPI mode P5.4/MCLK48I/O General-purpose digital I/O pin Main system clock MCLK output P5.5/SMCLK49I/O General-purpose digital I/O pin Submain system clock SMCLK output P5.6/ACLK50I/O General-purpose digital I/O pin Auxiliary clock ACLK output P5.7/TBOUTH51I/O General-purpose digital I/O pin Switch all PWM digital output ports to high impedance for Timer_B7(TB0to TB6)P6.0/A059I/O General-purpose digital I/O pin Analog input A0for ADC P6.1/A160I/O General-purpose digital I/O pin Analog input A1for ADC P6.2/A261I/O General-purpose digital I/O pin Analog input A2for ADC P6.3/A32I/O General-purpose digital I/O pin Analog input A3for ADC P6.4/A43I/O General-purpose digital I/O pin Analog input A4for ADC P6.5/A54I/O General-purpose digital I/O pin Analog input A5for ADC P6.6/A65I/O General-purpose digital I/O pin Analog input A6for ADC P6.7/A76I/O General-purpose digital I/O pinAnalog input A7for ADC12MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 2018Terminal Configuration and Functions Copyright ©2000–2018,Texas Instruments IncorporatedTable 4-1.Signal Descriptions for MSP430F13x and MSP430F14x (continued)SIGNAL NAMEPIN NO.I/O DESCRIPTION RST/NMI58I Reset input Nonmaskable interrupt input port Bootloader start TCK57I Test clock,the clock input port for device programming test and bootloader start TDI/TCLK55I Test data input or test clock input.The device protection fuse is connected to TDI/TCLK.TDO/TDI54I/O Test data output or programming data input TMS56I Test mode select,used as an input port for device programming and test VeREF+10I Input for an external reference voltage to the ADC VREF+7O Output of positive terminal of the reference voltage in the ADC VREF −/VeREF −11I Negative terminal for the ADC reference voltage for both sources,the internal reference voltage or an external applied reference voltage XIN8I Input port for crystal oscillator XT1,standard or watch crystals can be connected XOUT9O Output terminal of crystal oscillator XT1XT2IN53I Input port for crystal oscillator XT2,only standard crystals can be connected XT2OUT52O Output terminal of crystal oscillator XT2QFN Pad NA NA QFN package pad,connect to DV SS13MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 2018Terminal Configuration and Functions Copyright ©2000–2018,Texas Instruments Incorporated Table 4-2describes the signals for the MSP430F14x1MCUs.See Table 4-1for the MSP430F13x and MSP430F14x signal descriptions.Table 4-2.Signal Descriptions for MSP430F14x1SIGNAL NAMEPIN NO.I/O DESCRIPTION AV CC64Analog supply voltage positive terminal AV SS62Analog supply voltage negative terminal DV CC1Digital supply voltage,positive terminal.Supplies all digital parts.DV SS63Digital supply voltage,negative terminal.Supplies all digital parts.P1.0/TACLK12I/O General-purpose digital I/O pin Timer_A,clock signal TACLK input P1.1/TA013I/O General-purpose digital I/O pin Timer_A,capture:CCI0A input,compare:Out0output BSL transmit P1.2/TA114I/O General-purpose digital I/O pin Timer_A,capture:CCI1A input,compare:Out1output P1.3/TA215I/O General-purpose digital I/O pin Timer_A,capture:CCI2A input,compare:Out2output P1.4/SMCLK16I/O General-purpose digital I/O pin SMCLK signal output P1.5/TA017I/O General-purpose digital I/O pin Timer_A,compare:Out0output P1.6/TA118I/O General-purpose digital I/O pin Timer_A,compare:Out1output P1.7/TA219I/O General-purpose digital I/O pin Timer_A,compare:Out2output P2.0/ACLK20I/O General-purpose digital I/O pin ACLK output P2.1/TAINCLK 21I/O General-purpose digital I/O pinTimer_A,clock signal at INCLKP2.2/CAOUT/TA022I/O General-purpose digital I/O pinTimer_A,capture:CCI0B inputComparator_A outputBSL receiveP2.3/CA0/TA123I/O General-purpose digital I/O pinTimer_A,compare:Out1outputComparator_A inputP2.4/CA1/TA224I/O General-purpose digital I/O pinTimer_A,compare:Out2outputComparator_A inputP2.5/R OSC 25I/O General-purpose digital I/O pinInput for external resistor defining the DCO nominal frequencyP2.626I/O General-purpose digital I/O pinP2.7/TA027I/O General-purpose digital I/O pinTimer_A,compare:Out0outputP3.0/STE028I/O General-purpose digital I/O pinSlave transmit enable for USART0in SPI modeP3.1/SIMO029I/O General-purpose digital I/O pinSlave in/master out of USART0in SPI modeP3.2/SOMI030I/O General-purpose digital I/O pinSlave out/master in of USART0in SPI modeP3.3/UCLK031I/O General-purpose digital I/OUSART0clock:external input in UART or SPI mode,output in SPI modeP3.4/UTXD032I/O General-purpose digital I/O pinTransmit data out for USART0in UART modeP3.5/URXD033I/OGeneral-purpose digital I/O pinReceive data in for USART0in UART mode14MSP430F149,MSP430F148,MSP430F147MSP430F1491,MSP430F1481,MSP430F1471MSP430F135,MSP430F133SLAS272H –JULY 2000–REVISED MAY 2018Terminal Configuration and FunctionsCopyright ©2000–2018,Texas Instruments Incorporated Table 4-2.Signal Descriptions for MSP430F14x1(continued)SIGNAL NAMEPIN NO.I/O DESCRIPTION P3.6/UTXD134I/O General-purpose digital I/O pin Transmit data out for USART1in UART mode P3.7/URXD135I/O General-purpose digital I/O pin Receive data in for USART1in UART mode P4.0/TB0.36I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI0A or CCI0B input,compare:Out0output P4.1/TB137I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI1A or CCI1B input,compare:Out1output P4.2/TB238I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI2A or CCI2B input,compare:Out2output P4.3/TB339I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI3A or CCI3B input,compare:Out3output P4.4/TB440I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI4A or CCI4B input,compare:Out4output P4.5/TB541I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI5A or CCI5B input,compare:Out5output P4.6/TB642I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,capture:CCI6A or CCI6B input,compare:Out6output P4.7/TBCLK43I/O General-purpose digital I/O pin Timer_B,clock signal TBCLK input P5.0/STE144I/O General-purpose digital I/O pin Slave transmit enable for USART1in SPI mode P5.1/SIMO145I/O General-purpose digital I/O pin Slave in/master out of USART1in SPI mode P5.2/SOMI146I/O General-purpose digital I/O pin Slave out/master in of USART1in SPI mode P5.3/UCLK147I/O General-purpose digital I/O pin USART1clock:external input in UART or SPI mode,output in SPI mode P5.4/MCLK48I/O General-purpose digital I/O pin Main system clock MCLK output P5.5/SMCLK49I/O General-purpose digital I/O pin Submain system clock SMCLK output P5.6/ACLK50I/O General-purpose digital I/O pin Auxiliary clock ACLK output P5.7/TBOUTH51I/O General-purpose digital I/O pin Switch all PWM digital output ports to high impedance for Timer_B7(TB0to TB6)P6.059I/O General-purpose digital I/O pin P6.160I/O General-purpose digital I/O pin P6.261I/O General-purpose digital I/O pin P6.32I/O General-purpose digital I/O pin P6.43I/O General-purpose digital I/O pin P6.54I/O General-purpose digital I/O pin P6.65I/O General-purpose digital I/O pin P6.76I/O General-purpose digital I/O pin RST/NMI58I Reset input Nonmaskable interrupt input port Bootloader start TCK57I Test clock,the clock input port for device programming test and bootloader start TDI/TCLK55I Test data input or test clock input.The device protection fuse is connected to TDI/TCLK.TDO/TDI54I/O Test data output or programming data input TMS56I Test mode select,used as an input port for device programming and test DV SS10I Connect to DV SS Reserved7Reserved,do not connect externally。
MSP430F149 学习板使用说明
MSP430F149 开发板使用说明2009年09月第一章新手入门1.1 MSP430F149 学习板特点:选用16 位超低功耗单片机MSP430F149,采用子母双板分离设计,MCU 子板与集成外设母板通过插针座连接,使用灵活方便。
ØMCU 的全部IO都用插针引出,便于二次开发提供电源指示灯和上电自动复位、手动复位电路。
2、蜂鸣器实验(1)蜂鸣器1:单频音(步进变音调)(2)蜂鸣器2:奏乐(祝你平安)3、数码管实验(1)数码管1(显示0123)(2)数码管2(动态显示0~F)4、4×1 独立按键实验(1)键盘1:扫描数码管显示5、1602 液晶实验(1)1602 液晶1:动态字符显示(2)1602 液晶2:静态字符显示(3)1602 液晶3:内部时钟显示6、RS232 接口实验(1)RS232 接口1:MCU 发送数据PC 机显示(2)RS232 接口2:按键控制MCU 发送数据PC 机显示(3)RS232 接口3:PC 机发送数据MCU 液晶显示(4)RS232 接口4:MCU 回发接收到的PC 机数据7、RS485 接口实验(1)RS485 接口1:发送程序8、PS2 接口实验(1)PS2 接口1:PS2 控制1602 显示9、12-Bit 高精度温度传感器实验(1)温度传感器1:DS18B20 在液晶显示10、RTC 实时时钟实验(1)实时时钟1:DS1302 测试(2)实时时钟2:DS1302 电子钟11、2k Bit EEPROM 实验(1)EEPROM1:AT24C02 测试(2)EEPROM2:读出数据通过串口在PC 机显示12、12-Bit 模数转换器(ADC)接口实验(1)模数转换器2:ADC 在1602 液晶在显示(2)模数转换器3:ADC 通过串口在PC 机显示13、12864 液晶实验(与12864 液晶配套)(1)12864 液晶并口1:字符显示(2)12864 液晶并口2:汉字显示(3)12864 液晶并口3:图形显示(4)12864 液晶并口4:综合演示(5)12864 液晶串口5:字符显示(6)12864 液晶串口6:汉字显示(7)12864 液晶串口7:图形显示(8)12864 液晶串口8:综合演示14、HS0038红外接口实验(1)红外遥控解码实验,在数码管上显示三、开发板综合程序1、温度时间综合实验(1)DS18B20 + DS1302 + 16022、SSCOM综合实验(1)PC发送接收字符第三章板上资源详解本章详细介绍了MSP430F149 学习板上各个功能模块的硬件电路原理、使用方法和注意事项,使用前请仔细阅读。
MSP430F149介绍文档
MSP430F149介绍文档MSP430F149是德州仪器(Texas Instruments)推出的一款低功耗、高性能的MSP430系列32位微控制器。
它采用16位RISC架构,工作频率高达16MHz,具有较大的存储容量和丰富的外设资源,适用于各种嵌入式应用开发。
MSP430F149具有较低的工作电压和功耗,能够在1.8V到3.6V的范围内正常工作,使其在电池供电系统中具有较长的续航时间。
它的典型工作电流仅为0.6mA,待机电流为0.1μA,非常适合对功耗要求严格的应用场景。
此外,MSP430F149还支持多种低功耗模式,包括LPM4(电平3)模式,可以实现极低的功耗消耗。
MSP430F149内置了8KB的闪存和512B的RAM,可以通过内部的编程接口进行非易失性存储器(NVM)编程。
它还支持外扩存储器,包括片外SRAM和EEPROM,可以满足更大容量的数据存储需求,灵活应对各种应用场景。
此外,MSP430F149还支持多种通信接口,包括USART、SPI和I2C 等,可以方便地与其他外部设备进行数据交换和通信。
MSP430F149具有多种芯片外设,包括多通道的12位ADC、多个通用定时器、比较器、高速PWM输出等。
这些外设资源可以满足不同应用中的各种控制和计时需求。
此外,MSP430F149还支持内置RTC(实时时钟)模块,提供了精确的时间管理功能,适用于需要时间戳功能的应用场景。
MSP430F149采用了MSP430系列独特的开发环境和编程方式。
德州仪器提供了MSP430编程和调试工具套件,包括MSP430硬件调试接口(HDI)和MSP430调试器(MSP-FET)。
开发人员可以使用这些工具进行软件编译、调试和烧录,快速开发MSP430F149的应用程序。
总之,MSP430F149是一款极具性价比的嵌入式微控制器,具有低功耗、高性能、丰富的外设资源和易用的开发环境等优点。
它适用于各种嵌入式应用开发,包括消费电子产品、工业自动化系统、智能传感器等领域。
MSP430F149单片机
MSP430F149 单片机基础知识
15
87
6
5
4
3
2
1
0
安全键值
BLKWRT WRT Reserved Reserved Reserved MERAS ERASE Reserved
rw-0 rw-0 r0
r0
r0
rw-0 rw-0
r0
该寄存器定义了 Flash 模块的擦除和编程的控制位。其中高 8 位为安全键值,该字段读
出的内容总是 96H,写入时必须为 A5H,否则不能进行操作。
下面分别对低 8 位进行介绍:
BLKWRT
Bit7 按块写模式位。复位值为 0,在进行块写操作时,WRT 位必须置 1;当
设置 EMEX 位时,BLKWRT 自动复位。
0
块写模式关闭;
WRT
1
块写模式开启。
Bit6 写模式使能位。复位值为 0,当设置 EMEX 位时,WRT 自动复位。
0
不能进行写操作;
MERAS、ERASE
1
写操作允许。
Bits2-1 该两位用来控制擦除方式选择位。复位值为 0。当设置 EMEX 位时,这
两位自动复位。
00
不擦除;
01
只擦除单个段;
2、 FCTL2 寄存器
10
擦除所有的主程序区;
11
擦除所有的主程序区和信息区。
15
87
6
5
4
安全键值
FSSELx
3
{
Unsigned int i=0;
For(i=0;i<=1000;i++)
;
}
MSP430F149开发板简介
开发板简介
实物图:
特点:
1、USB接口,支持USB供电、USB下载、USB通信(和PC机通信)外接供电,跑马灯;
2、可以通过USB接口和PC机做串口通信实验;
3、八个LED流水灯,方便程序的调试;
4、所有引脚由双排排针引出,并有引脚标注,2.54mm标准间距,扩展方便;
5、带有NRF905无线模块接口,可做无线数传实验;
6、板上留有标准14针JTAG仿真调试接口和复位按键;
7、板上预留三路3.3V和5V的取电接口,方便为外围设备供电;
8、板上可外接电源从电,也可以USB取电;
9、板上配有四个铜柱,增强电路板的耐用性和可靠性;
10、带有最小系统板,方便更换芯片;
11,1602液晶接口;
12,12864液晶接口;
13,DS18B20接口;
14,红外接收头,一体化接收头;
15,485模块,可做485通实实验;
16,RS232模块,可做RS232通信;
17,无线模块接口,可做CC1100,NRF24L01,NRF905无线通信;18,板载8M晶振,可以插拨,可以随意更换晶振;
19,板载AD模块,可做AD模数转换实验;
引脚图:。
MSP430F149中文资料--部分
基于MSP430F149 的GPS(芯片篇)资料:MSP430F149:低电源电压范围:1.8~3.6V超低功耗:待机模式:1.6uA关闭模式(RAM保持):0.1uA活动模式:280uA at 1MHz, 2.2V5种省电模式6us内从待机模式唤醒16位RISC结构,125ns指令周期12位A/D转换器带内部参考,采样保持和自动扫描特性的有7个捕获/比较寄存器的16位定时器Timer_B有3个捕获/比较寄存器的16位定时器Timer_A片内集成比较器串行在线编程,无需外部编程电压,安全熔丝可编程代码保护.器件系列包括: -MSP430F133: 8KB+256B 闪速存储器,256B 的RAM - MSP430F135: 16KB+256B 闪速存储器,512B 的RAM - MSP430F147, MSP430F1471: 32KB+256B 闪速存储器,1KB 的RAM - MSP430F148, MSP430F1481: 48KB+256B 闪速存储器,2KB 的RAM - MSP430F149, MSP430F1491: 60KB+256B 闪速存储器,2KB 的RAM可用封装:64脚方形扁平封装(QFP).l-avSfl那唧Ild€ iMVn7\ \ZafWrtidS«»nia \r oiy/sn站y ■SpSl柠 B*^I3C2帕-nr 啣jauji 丄 tv~-^Sc<>*A 自恤V Z\ /\aotHomSAortXdPIJ c 丄切丄fj >11011011 dCdsn 丄Z\\7€、Z \'\yKTV AzHrtlVjoiB.rljLiO-L Feoh'HWl>oia 削 ■©11 CL Apiqt ctD urn^iqi 馳LU 9 iV 3-;W?dOI恫fu 中TCM ML WQ^O'il.…W+4+4M 汩 kd W 壬订 :dSZLUO J i ,&u-g 工 JrtrtJ flxrHYM fl[V7--- r —n ---- rimH^lsy ^A¥33 Ji#»ua刪SKHAXiP34u『gP«4<>UTA2 P25__-ROSCP26P_2BTWPM鱼—22SOS0P3.MJCL吾P22CA0UVTA口PZ3JCAETA」pawlpldnAl_y -.N A 6 s乙券P K !&¥lf匚材 9L '^Injo厕丄j _应 OAlflrtdUMfJWUjTDn11 存3-- 1 口 QC"luwXg 1 」EFIpmO 1 1 < 1 KOt>-Q»S WDV <inox NIXxtlxoetdSKIOQXWMed IQXiru^Ed IgMEd OaLOtd 旧14 frd 闪 LEPd t-gthbd 讯LT 加 98L9M >fi汹 urML 3iSJ0 5d UOt^ISJlSd LIFiOSjE 号 d i>inon/£Sd3cf—^£ c-L vrf r- t - L亠£i-亠 i 9- —丄0 -5?订 I rj■■- ■■=嘤M~■NdlUI-IrHUMSlM«4 r flii 01S t s ?J肖age泗〔 一二f r r Kf r r *r t G【 片-F口*i■OP—I- ur-l忱XIDHS/riLd EUU Id LVDZld OVL'irid Xijvno id w 口 S^AQ yioi/moxHIX OHZ'9d 汨d □ 9d 口勺 d L<»d P G!+-w mS 2p m一s i TCKTlywTs TS -TEHT2_N xsotlT5-二TBo丘工5 6EGLK_P5◎曲耳CLKAVCCZ AVSg 2 DVCC I □V貂林IO管脚介绍引W功施PLOTgLKUP l .l/TAO \y ri.2TAl 14PIATA^I?PL4/;為1CLK I&PJ J VTAOI?m lOV L 6TAI 审PJ IfTM 19K!/VACLK2n PMFMLKM mmlO槿I氏电爲E揣,仅洪给機娠磐的糊a部分欖1?1电曝必需,耐给働辑储的圜a部分薇字电源,Effl,供给所有数字部分數手电爲貝蛊,俱给所有数宇部分韻]/0引刿T诡3,册帽号丁皿输入PIXAI/TAJJI 円炯壮;5PLfi/ADCIXLK 比一VTWH 四nsnn 團一田」皿TOO 29 pdMoxm KI m H2 m \GT/O m T/OP33/LrLKr」制田則TTXDfjQ 普1数却心引聊Timef-A捕获CCI0A辅k 比较:OUTO输出髓数字12引捕获g1A输人比较;0LIT1輸岀曹1敎字I舱引训TimecA捕驗g2A输入,比骸0tJT2辎岀麺数宇IQ引即SMCLX信黠出普1敎字IQ引训TimecA 比辄OLITD输出晋通数宇12引OTinn^_A忧较:OUT输出普1数室hO引BTimGLA比較:01112輛岀晋通数宇珂引卿NCLK输出普通数寧P0引龍immcjA:时轴信号TNCLK 晋通数宇⑷引雅叩呻-rV捕魏gr旧输入忧较3L\輛出I 葡1数字向引辭nw3:比较:Pill输出比拠U输A 晋通数宇P0引雕HTtmcjA;比鞭flu2输出■比融L A输入普谨数字T痢引卿,定文DCC标称频率的外部电阻愉A 普鱼数丰阿引伽转撫寸轴1 =位ADC 晋通数寧陌弓IBTintfr_A>比较:OuO输出香通敎宇IXb从岌谗使Ig TTSARlFSn方式普墜数宇P0,皿.WJrSm右式的瓦输入/主输出普產数宇丁帕,E'VRmm方式的从辅岀注輸i入晋通数寧P0,夕hSP时韦愉入叮SARE/UAR丽n 方式田国Lwypc站也刷TTXbrH 璟.MEXPr背PUlTfah仍卩4」耐门-p4jyrB?i3sRU/TE" Xi rU.6TBS 4? PU/TbCUUlI5fj/yTEy44 氏l/SMTI护T5JVS0\m 巧3AJCLKI' P5 从riK 畔去用MCLK 46474K49伯mmmmmwlOminwmI/OVQ普通数字⑷,罐数1骗岀U&<RTnUART方弍普通数寧PO,賊数拯输入.1氏\1辽低丁.识?方式普歪救学閃,雄数据输出DSARTI/UART方我晋通数字接捉数蹄入USARTI/UART方式iM數宁Mb攥曲小或EVM输出端口TLrmrMCntn 通用数字的,暮肿或FWV输出端口下me」,?OCR I 通用敎学PO, 輙T/P或FWV 铀端口Tberc jB7CrR:! 通用数字秋”搦^押嘉円輸Hffl口"皿[号7<X?H3 通用数室Mb 蘇师或FWV 铝鑑口r血fE7CrR4ia用数宇TO, 舷T胪威他讯输出口齐iM数寧P0,報UP 威PWV 铀湍口Tbtrc r S7CTRfi通用数字顶),输入R并申reaK万佃丄卩通用数宁⑷,媲曲茹总HSARG呦方战通用数字阳,从入主出TJSARG/STT糕式通用数宇DO, tWRTl通用龄PDn外gE拎wa入L吁ARTIXJART克sn方贰,a菲惭出E/ETI阳方弍iSS数宇仞,4=系统B准申MTLK辅出诵阳数宇on,:A泮棊纟却巾EMCLK鵜出引HDJsa续责。
msp430F149简易教程
各模块简要介绍—12、USCI
各模块简要介绍—6、digital I/O
配置没有使用到的I/O引脚: 应被配置为I/O功能、输出方 向、上拉/下拉电阻使能。这样可 以减少系统的功耗。
各模块简要介绍—6、digital I/O
控制I/O口的实例: P1OUT |=BIT0 ; //置P1.0为1 P1OUT |=BIT0+BIT1+BIT7 ; //置P1.0、 P1.1 、 P1.7为1 P1OUT&=~BIT0 ; //置P1.0为0
捕捉比较 模块的7 种输出模 式 (以CCR2为 例)
各模块简要介绍—11、Timer_B
Timer_B有7个捕捉比较模块,其 功能与Timer_A功能类似,主要在以下 方面不同: (1)计数长度可以为8bits 、10bits、 12bits、16bits (2)捕捉比较寄存器具有双缓冲结构, 不同捕捉比较寄存器TBCCRx能够进行 组合,实现严格同步的比较输出。
Msp430的引脚图
引脚具体说 明见terminal functions表 格
各模块简要介绍— 1、CPU
• 16-BIT RISC architecture 源操作数7种寻址模式,目标 操作数4种寻址模式 • 16个寄存器(见右图),寄 存器间传送数据在1个CPU clock内完成 • R0~R3是专用寄存器PC、 SP、SR、CG,其余为通用 寄存器
该模块是430单片机的特色, 乘法器完全用硬件实现,其工作 与CPU完全独立,能够通过CPU 指令对其进行读和写。 可完成16x16bits 、 16x8bits、 8x16bits、 8x8bits
各模块简要介绍—10、Timer_A
概述: Timer_A是一个具有3个捕捉/比 较模块的16bit定时/计数器,不仅能完 成定时的基本功能,还能完成对计数值 的捕捉功能,而且可以方便地输出多路 PWM波形;其中断功能也很完善,支 持定时器溢出中断、捕捉比较中断等多 种类型,可方便实现定时、测频、输出 PWM波形等多种功能。
msp430f149技术资料
MSP430是德州公司新开发的一类具有16位总线的带FLASH的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐.它采用16位的总线,外设和内存统一编址,寻址范围可达64K,还可以外扩展存储器。
具有统一的中断管理,具有丰富的片上外围模块,片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位的模数转换器、一个看门狗、6路P口、两路USART通信端口、一个比较器、一个DCO内部振荡器和两个外部时钟,支持8M的时钟。
由于为FLASH型,则可以在线对单片机进行调试和下载,且JTAG口直接和FET(FLASH EMULATION TOOL)的相连,不须另外的仿真工具,方便实用,而且,可以在超低功耗模式下工作,对环境和人体的辐射小,测量结果为100mw左右的功耗(电流为14mA左右),可靠性能好,加强电干扰运行不受影响,适应工业级的运行环境,适合与做手柄之类的自动控制的设备.我们相信MSP430单片机将会在工程技术应用中得以广泛应用,而且,它是通向DSP系列的桥梁,随着自动控制的高速化和低功耗化,MSP430系列将会得到越来越多人的喜爱。
第三章MSP430F149 资源的应用介绍及开发第一节中断介绍及存储器段介绍中断在MSP430中得以广泛的应用,它可以快速进入中断程序,之后返回中断前的状态,其时序为:PC执行程序中断允许置位SR中的GIE置位 EINT(中断开)中断到,中断标志位(IFG)置位从中断向量表中读取中断程序的入口地址,进入中断程序执行中断程序中断允许位复位 RETI中断返回回到原来地址。
具体应用将会在应用程序中的到应用。
有关中断源和中断优先级及中断允许位、中断标志位在参考资料1上有详细介绍。
MSP430单片机的片上存储器共为64K,表示为图:第三节 P 口MSP430F149有6个8位的P口,其中P1、P2口占两个中断向量,共可以接16 个中断源,还可以直接利用 P口的输入输出寄存器,直接对外进行通信。
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MSP430是德州公司新开发的一类具有16位总线的带FLASH的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐.它采用16位的总线,外设和内存统一编址,寻址范围可达64K,还可以外扩展存储器。
具有统一的中断管理,具有丰富的片上外围模块,片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位的模数转换器、一个看门狗、6路P口、两路USART通信端口、一个比较器、一个DCO内部振荡器和两个外部时钟,支持8M的时钟。
由于为FLASH型,则可以在线对单片机进行调试和下载,且JTAG口直接和FET(FLASH EMULATION TOOL)的相连,不须另外的仿真工具,方便实用,而且,可以在超低功耗模式下工作,对环境和人体的辐射小,测量结果为100mw左右的功耗(电流为14mA左右),可靠性能好,加强电干扰运行不受影响,适应工业级的运行环境,适合与做手柄之类的自动控制的设备.我们相信MSP430单片机将会在工程技术应用中得以广泛应用,而且,它是通向DSP系列的桥梁,随着自动控制的高速化和低功耗化,MSP430系列将会得到越来越多人的喜爱。
第三章MSP430F149 资源的应用介绍及开发第一节中断介绍及存储器段介绍中断在MSP430中得以广泛的应用,它可以快速进入中断程序,之后返回中断前的状态,其时序为:PC执行程序中断允许置位SR中的GIE置位 EINT(中断开)中断到,中断标志位(IFG)置位从中断向量表中读取中断程序的入口地址,进入中断程序执行中断程序中断允许位复位 RETI中断返回回到原来地址。
具体应用将会在应用程序中的到应用。
有关中断源和中断优先级及中断允许位、中断标志位在参考资料1上有详细介绍。
MSP430单片机的片上存储器共为64K,表示为图:第三节 P 口MSP430F149有6个8位的P口,其中P1、P2口占两个中断向量,共可以接16 个中断源,还可以直接利用 P口的输入输出寄存器,直接对外进行通信。
因为所有的 P口都是和其他外设复用的,因此在用端口之前都要用功能选择寄存器选定所用的功能是外设还是P口,选定之后还要在方向寄存器中确定是是输出还是输入,第四节定时器及数模转换MSP430 中有两个 16 位定时器,还可以利用看门狗定时器。
由于定时器的是 16 位的,则可以在秒数量级上定时,且具有 2个中断向量,便于处理各种定时中断。
定时器的应用在 F149中具有举足轻重的作用,可以利用 MSP430F149 中的定时器的比较模式产生 PWM(数字脉冲调制)波形,再经过低通滤波器产生任意函数的波形,也就是说,可以通过定时器的比较模式实现数模转换功能。
另外,定时器还具有捕获模式,我们可以通过定时器的捕获功能实现各种测量,比如脉冲宽度测量,如果和比较器结合,还可以测量电阻、电容、电压、电流、温度等,可以这样说,只要能通过传感转换为时间长度的,都可以通过定时器的捕获定时功能实现值的测量。
在开发板中,利用定时器,我们设计了一个 PWM 滤波输出的函数发生器。
另外,我们还利用定时器的捕获功能和比较器的比较功能测电阻和电容,原理可以参见参考资料 1 中比较器的应用章节。
下面是比较器测电阻的实验程序和时序:程序和设计流图为:另外,可以用比较器和定时器的捕获用同样的原理测电容及其他的可以转换为时间的传感问题,这在实际应用中有更广泛的用途。
利用定时器的比较模式和输出的 PWM 形式,我们可以作出数模转换的模型和程序,这样经过低通滤波可以产生各种函数发生器。
为此,我们做了一个 PWM 波的实验,原理及流图和时序及程序为:原理为:利用输出模式的翻转特性和连续模式的 PWM 波形输出,通过 CCR0 加数据存储器RAM 的中相互交叉“0”电平和“1”的时间间隔,成对的两个寄存器定义了占空比,而各对的和(小周期)是定值。
当计数器的计数值到达 CCR0翻转,且产生中断,转入中断程序,在中断程序中,我们给 CCR0 加上下次翻转的时间,即下次翻转时的计数长度从数据存储器中取出加到上次翻转时刻的计数值中,当返回中断后,计数器继续计数,到下次翻转和中断时,又循环继续进行。
这样,就输出了占空比不断变化而又呈一种趋势的变化,经过低通滤波,即电容的充放电形成一种阶梯状的变化趋势,当计数小周期很小时,就可以得到近似的一条模拟曲线,从而实现了数模转换或函数发生器,由于小周期是任意的但必须大于 2倍中断程序时间,则可以实现任意占空比的小周期和任意的小周期长度,又由于有多少个小周期组成一个大周期也是自由的,完全由实际需要来定,则给用户带来了很大的灵活性。
下面是程序流图,由于这个程序实验要用到对数据段表的读操作和间接寻址且用到中断向量,因此在此列出了程序的全部清单,以更完整:流程图为:第五节时钟模块MSP430F149 的时钟可以自由选择,它包括一个内部 DCO 时钟和另外两个外部时钟,内部时钟的参数见参考资料 1,其中最高可达到 1042KHZ;外部可以接两个时钟,一个可接钟表晶振或标准晶振,另一个接最高时钟频率为8MHz 的晶振,8MHz是单片机的最高工作频率,对于晶振的选择,在参考资料一上介绍的很清楚,在此不在重复,对基础时钟的控制,只需要对相应的控制寄存器写入相应的控制位就可以产生需要的时钟,还可以从相应的端口测的时钟频率,我们做了一个实验,是控制内部时钟的,可以从 149的端口上测的相应的频率,只要开启时钟频率之后,时钟就继续存在到写入停止为止.第六节 USART 通信模块通用串行同步异步通信模块是为了使 MSP430F149 多机通信用的,通过USART口连接RS232 和 RS485 的驱动芯片可以实现单片机与计算机及其他的工作电平的匹配串行通信,由于MSP430F149 具有两个通信口,因此可以分别用于RS232 和 RS485 的串行通信。
MSP430 有同步和异步两种方式,每一种方式都有独立的帧格式和控制寄存器,只需要按照需要和帧格式写入相应的寄存器就可以实现多机通信.由于 MSP430 的波特率产生比较自由,因此异步通信模式用的比较多,在毕业设计中,我们只实验了异步通信模式,在异步通信模式中,MSP430 的波特率的产生有很独特的方式,可以实现多种波特率的产生,可以克服其他单片机的波特率受限的缺点。
另外,在异步模式中,又根据需要分为线路空闲多机模式和地址位多机模式,如果只是两机通信,线路空闲比较多,用线路空闲多机模式比较好,在开发板中有一个测试程序是实现通过 RS232与计算机超级终端串行口相连的测试程序,在此,不用多说,由于 MSP430 的波特率发生器比较特别,在此,我们着重讨论一下波特率发生器.波特率发生器是用波特率选择寄存器和调整控制寄存器来产生串行数据位定时。
波特率=BRCLK/(UBR+(M7+M6+M5+M4+M3+M2+M1+M0)),其中 BRCLK 为晶振频率,UBR为分频因子的整数,即晶振频率除以波特率的整数部分,而M7,M6,M5,M4,M3,M2,M1,M0 分别为调整位,是分别写在 UMCTL中的,如果置位,则对应的时序时间只能波特率分频器的输入时钟扩展一个时钟周期,每接受或发送一位,在调整控制寄存器的下一位被用来决定当前位的定时时间.协议的第一位的定时由 URB加上 M0 决定,下一位由 UBR加上 M1 决定,以后类推.而调整位取“0”还是“1”,取决于当前的分频因子与需要的分频因子的差距,如果大于 0.5取“1”,如果小于 0.5取“0”,具体实例可见参考资料 1。
第七节比较器模块比较器的应用在 MSP430 中很广,可以做为可转换为电压的量的测量,这在参考资料 1上有很详细的说明,如果加上定时器的捕获功能,比较器的用途会更广,由于比较器的应用在定时器一章已有实验证明,在此不在多述,但有几点必须说明。
1. 比较器属于硬件型的,虽然很准确,但由于有软件的控制,造成的时间误差可能很大.因此存在一段时间的振荡,这造成测量的误差大,不能很精确。
2. 比较器的参考电平很方便,可以都自由加,但不能超过片子的最高电压3.3V ,否则不能正常工作。
比较器的应用还很多,可以很放心的用,在我们的开发板中,有比较器的输入端口,还加了电阻和稳压和嵌位的二极管对在高压和负压时的芯片保护。
第八节模数转换模块MSP430F149 单片机中集成了14 路 12 位 A/D 转换,其中 8 路属于外部的信号转换,3 路是对内部参考电压的检测转换,1路是接温控的传感电压转换,每一路转换都有一个可控制的转换存储器,而且,参考电平和时钟源都是可选择的,可以外部提供的.这给使用上带来了很大的灵活性.原理上不同于一般积分和逐次比较等 A/D转换原理,它的输入信号是加在 A/D的电容网络上的,通过电容的充电来采样信号进行 A/D转换的.其时序可以归纳为 :A/D 转换的时序和具体的一些注意事项和参数可参见参考资料 1,但有几点必须注意的地方:1.由于 MSP430F149 是采用加载信号到电容上充电的采样,因此必须要给一定的采样时间以能到达一定的精度和时间的不溢出,否则会出现时间溢出的中断.据测定其采样开始之后需要 13个 ADC12CLK周期延时.在实验时是采用的单步才能比较精确的测量,在全速时需要延时才能测量,否则采样结果为 0。
2.在采样结束和转换的开始需要一个控制过程,这就是将 ADC12CTL0 的ENC 和 ADC12SC同时置“1”,则表明采样结束和转换开始,在我们的测试中,是将 ADC12CTL0的控制位重复了一次以达到开始转换。
3.用外部参考电压时,转换公式为 NADC=4095*(Vin—Vr-)/(Vr+—Vr-)。
这于参考资料 1上有不同。
4.由于低三位是电阻性的,因此精度上需要多次测量取平均值。
5.如果采用外参考电压,则不能认为悬空为 0v,而必须要加一个电压,即使是 0v 也必须要加地,否则不能转换。
具体的 A/D采样程序和结果在 PCB 测试中有比较详细的结果。
第一节模数转换模块在单片机的模数应用中,经常会设计到转换为检测电流的情况,而且还会遇到起始电流不为 0mA而为 4mA的情况,此时需要将电流转换为电压和加电压到参考电压负端的电路,在原理图中,rz.x 和 r11x 构成分压并将电流转换为电压进入单片机采样转换,其中,d11x中每两个组成一对,其中的一个为精密电阻以起补偿用,使 d11x 和 rz.x 组成的分压精度更高。
dllx构成过压保护和低压保护,克服一些意外毛刺等。
对分压的电阻选定可以扩大转换范围,这由实际需要定,我们加了一路 0.5 分压的电路,可采样 6v的电压。
当起始电流为 0mA时(即电流为 0mA时转换为 0),让 P1.4口输出为高,此时三极管 Qve1不导通,负参考电压为 0v,此时的 0mA转换为 0,当起始电流为 4mA时(即电流为 4mA时转换为 0),让 P1.4口输出为低,此时三极管 Qve1导通,负参考电压为Rve1 和Rve2 分压,电阻 Rve1 和 Rve2 的值由实验得出为 13:2,负参考电压为 0.35v,测试结果和调试程序可见刘亚娇的报告.但有几点问题为:1. 分压电阻的阻值不能太大,一般数量级为 100 欧级,因为单片机内阻不大,一般为十千欧级,且线性度不太好.但电阻太小造成电流较大,这是使用 A/D的局限.2. 速度不能太快否则不能转换,负参考电压不能悬空.比较器的输入原理与 A/D 的输入原理一样,也加了分压电阻和二极管的嵌位保护电路,可以电流比较又可以电压比较,测试结果可见第三章的有关节。